Претражи овај блог

четвртак, 26. новембар 2015.

Буба - замрзавање карбуратора

У карбуратору се гориво распршује и меша са ваздухом у односу који зависи од режима рада мотора. Услед испаравања долази до пада температуре, зидови карбуратора се хладе. Када је ваздух влажан на зидовима се кондензује вода и ако је температура довољно ниска та вода се мрзне, ствара се лед који запуши канале па мотор лоше ради на леру и гаси се.















Код кола са ваздушним хлађењем грејање карбуратора често не постоји и овакви проблеми су уобичајени. Код мотора са воденим хлађењем ови проблеми се лако отклањају грејањем карбуратора водом.
Код неких мотора се усисна грана греје издувним гасовима па се део топлоте преноси и на карбуратор што спречава замрзавање. Неки карбуратори имају електрични грејач.

Код бубе се грана греје издувним гасовима али само хоризонтални део - вертикална цев до карбуратора је доста дугачка те се топлота слабо преноси, нарочито зими. Када је ваздух јако влажан и температура око нуле замрзавање карбуратора је најизраженије, и јако је непријатно нарочито у градској вожњи јер се мотор стално гаси на леру све док се мало не загреје и не преброди ту кризу.

Ово се делимично ублажава усисавањем предгрејаног ваздуха али то споро делује јер се мотор споро греје. Ја сам ради тог проблема уградио грејач који је сувише слаб, па сам решио да ставим други јачи грејач од голфа дизела који би био електронски контролисан, да не би трошио струју када нема потребе. Остало је још само да решим како да грејач монтирам на карбуратор како би се топлота ефикасно преносила.

Грејач добија масу преко кућишта, а да би могао да га регулишем тј. смањим снагу на око 50-60 вати морао би да применим П-канални мосфет, или да изолујем кућиште грејача од масе. Изолацијом би се успорио пренос топлоте и појавили би се губици, а нажалост П-канални мосфетови имају много већу отпорност канала од Н-каналних. Да бих могао да управљам грејачем помоћу Н-каналног мосфета, напон гејта морао би да буде бар за 5-6 волти већи од напона на грејачу који је 12 волти, дакле на гејту мора да буде 17-18 волти. Како гејтом иначе управљамо ширинском модулацијом уређају треба осцилатор - тај такт сам искористио да помоћу две диоде и два кондензатора удвостручим напон напајања и тако сам добио 24 волта за погон гејта. Такође сам предвидео сензор темпертуре који ће искључити грејање када се достигне нека темпертура.

3.12.2015.

Направио сам склоп али се показало да се излазни транзистор јако греје, вероватно због лошег таласног облика напона на гејту. Како је овакав склоп много компликовнији него ако би се применио П-канални транзистор и како је грејање за IRF4905 највише око 2 вата, ипак сам одлучио да применим тај транзистор него да даље губим време са експериментисањем. IRF4905 има отпорност канала 20 милиома а IRF3205 само 8, разлика је 2,5х а толика је и разлика дисипације. Међутим чим се грејач мало загреје порасте му отпорност па струја опадне и транзистор се мање греје тако да чак неће требати ни хладњак, јер ћу да га монтирам у алуминијумску кутију. Уместо IRF4905 могао би ставим два IRF5305 са дисипацијом од 3 вата.
Ако узмемо да је отпорност канала IRF4905 20 милиома а отпорност грејача 600, значи да ће се транзистор грејати 30х мање од грејача. Ако подесимо снагу грејача на 60 вати транзистор ће диспирати 2 вата што није много ако се стави на неко расхладно тело, нарочито под претпоставком да уређај неће радити дуже од 5 минута за које време мотор обично преброди кризу.

6.12.2015.

Грејач ће бити монтиран на бакарну плочу величине дихтунга дебљине 2мм. Тако ће се топлота директно преносити на карбуратор а како је дихтунг између плоче и прирубнице усисне гране од азбеста, већи део топлоте загреваће карбуратор јер је азбест добар изолатор. Између плоче и карбуратора ставићу само силиконски херметик како се не би слабио пренос топлоте. Направио сам банакрну чауру која ће бити хартлетована на плочу. Чаура је расечена и споља ћу да навучем челичну чауру преко које ће моћи ова бакарна да се стегне како би термички контакт између грејача и бакра био добар. Канал за плочу сам исфрезовао на стругу малим фрезером од видије пречника 2мм. Остало је да направим плочу и направим спољну челичну чауру.

Термостат нећу правити диференцијални, већ ће бити само један сензор који ће мерити температуру карбуратора. Када ова падне на пример на 5°C грејач ће да се упали. Тиме ће осигурати да не дође до замрзавања. Ако се кондензација појави то није страшно ако се канали не заледе, тек онда долази до лошег рада мотора и гашења на леру.

8.12.2015.

Од широке матице М12 сам направио овај стезач бакарне чауре. Стеже се помоћу два инбус шрафа М4 без главе. Између чауре и стезача убацићу изолацију тако да се смањи губитак топлоте.



Плочу још морам да избушим на средини и да је хартлетујем за чауру. За хартлетовање бакра имам жицу CuP7 која се користи и без флукса, јер га фосфор у легури замењује. Топи се на 730°C.



8.12.2015.



Плочу сам пре хартлетовања ставио на планшајбну и обрадио унутрашњу рупу ножем на 29мм. Хартлетовао сам чауру и очистио од цундера.

10.12.2015.

Електроника је готова, још само да се све угради. Термостат има само једну сонду и пали грејач када температура карбуратора падне испод 5°C тако да се спречава замрзавање евентуално створене кондензоване влаге у унутрашњости карбуратора. Могућност регулације снаге је у опсегу 43-72W (радни циклус осцилатора за ширинску модулацију је од 18 до 30%). Одговарајућа дисипација излазног транзистора је од 1,5 до 2,4W што са обзиром да је монтиран на алуминијумско кућиште не би требало да буде много.



Горње операционо појачало ради као осцилатор у виду виновог моста. Он генерише правоугаоне импулсе за погон излазног транзистора и на тај начин се смањује снага грејача. Снага се регулише потенциометром у опсегу од 42 до 72W. Доње појачало ради као термостат са хистерезисом. Хистерезис је око 1-2°C а потенциометром од 10 килоома се подешава температура прага у опсегу од око 2-8°C. Релеј сам убацио ради сигурности, да у случају евентуалног пробоја излазног транзистора не би грејач непрекидно радио јер се коло грејача напаја директно са акумулатора  да се брава не би непотребно оптерећивала. Остатак уређаја добија напајање са контакт браве.



12.12.2015.



Данас сам направио носач за кутију, повезао мосфет са плочицом, направио прозор за светлећу диоду, припремио конектор, направио извод за сензор.

Сензор сам повезао тако што сам жице залетовао, та места изоловао термобужиром а затим место споја залио епоксидним лепком. Преко свега сам навукао обичан бужир. Овакав спој би требало да је отпоран на воду а тиме и на корозију. Остало је још да поставим сензор. Постоји један шраф који служи као чеп, вероватно ћу ту некако да поставим сензор.

12.12.2015.



Носач сензора сам направио од комада бакарног лима за који сам хартлетовао бакарну чауру са урезаним навојем. Хартлетовао сам легуром CuP7. Пре монтаже сам шраф намазао силиконским херметиком јер је тај шраф у ствари чеп.

На изглед једноставна справа али ако се тражи добар квалитет, треба уложити доста труда и времена.

13.12.2015.

После доста посла коначно сам уградио уређај и прво што сам приметио је да при раду мотора диода трепери, како се температура спушта све јаче и јаче док се релеј коначно не укључи. Онда сам после доста муке установио да сметње потичу од напајања и преносе се на операционо појачало вероватно преко сензора тако да се на бази транзистора за погон релеја појављује нека поворка импулса фреквенције око 30 херца. Претпостављам да је то у складу са бројем обртаја мотора на леру (око 1000 о/мин је око 16 обртаја у секунди; разводник се окреће упола спорије али има 4 брега тако да је то око 32 варнице у секунди) тако да то вероватно потиче од уређаја за тиристорско паљење односно од бобине. У сваком случају пробелм сам успо да решим додавањем неколико кондензатора (на позитиван улаз ОП термостата 10 микрофарада, на базу транзистора 100 микрофарада, на напајање 470 микрофарада и паралелно ОП 0,1 микрофарад), у вод напајања убацио сам малу пригушницу на торусном језгру од ферита и повећао сам хистерезис (39к уместо 5к6 у колу термостата). Све ово је елиминисало треперење и неконтролисано окидање релеја до кога је повремено долазило док се температура приближавала прагу.

Јутарња проба при температури -1°C и 95% влажности ваздуха је показала да се карбуратор уопште више не леди, при чему је снага подешена на око 60 вати а праг температуре на око 7,5°C (грејач се пали када падне испод 6 а гаси се кад достигне 9 степени). Уместо на + акумулатора преко конекторске кутије, напајање за грејач сам узео са динамо машине. Како је тај контакт спојен са акумулатором преко контакта реглера то је у суштини исто, а и струја кроз грејач је просечно 5-6 А тако да и није нека разлика у питању.

15.12.2015.

Овог јутра температура је била -1°C а влажност преко 98%. Мотор се није гасио али није хтео да ради нормално са потпуно враћеним саугом (аутоматски регулатор за лер гас је проосциловао). Снагу грејача би можда требало мало повећати. Међутим сада мотор и хладан ради на нижим обртајима што раније није био случај тако да је побољшање велико и рекло би се да ће то утицати на потрошњу. Уосталом ни један мотор не ради хладан са потпуно враћеним саугом тако да је ово сасвим исправно понашање.

17.12.2015.

Изгледа да ће бити потребна још нека подешавања, али да би установио шта се у ствари дешава извео сам контролну лампицу грејача. Тако ћу знати када се пали и на основу тога ћу моћи да подесим температуру и снагу.

21.12.2015.

Лампица показује да електронски термостат ради како треба. Снагу сам подесио на око 60-65 вати а температуру на око 7 степени. Снага би могла да буде и већа а темпертура нижа, јер се у току рада грејача понекад појаве знакови замрзавања (не гаси се мотор, само мало варира туража на леру) а грејач ради још неко време по ишчезавању ових симптома. Могао бих да подесим температуру на 5 степени а снагу на 70-75 вати на пример.

25.12.2016.

Услед сметњи које долазе од система за паљење и од динамо машине (претпостављам због електронског реглера), приликом достизања задате температуре и гашења грејача повремено је долазило до осцилација релеја. Ово би могло да скрати век релеја а претходним корекцијама (убацивањем кондензатора на нека места) нисам то успео сасвим да елиминишем, па сам у базу излазног транзистора убацио једну диоду, један кондензатор и један отпорник. Овај члан у ствари даје временску задршку при паљењу и гашењу транзистора, и тиме се елиминишу осцилације. Кондензатор се пуни преко отпорника од 22к и диоде, а празни се преко базе транзистора и отпорника од 3,9к. На овај начин се паљење одлаже за око 1 секунд, а гашење за око 3-4 секунде. Сем тога цео уређај се напаја директно са динаме тако да када мотор не ради нема ни напајања а контакт брава није оптерећена.



25.10.2017.

У колу термостата сам извршио неке измене - отпорник од 33к у колу сензора сам заменио отпорником од 22к чиме је промењен опсег регулације температуре на око 7-15°C. Отпорник на позитивном улазу операционог појачавача сам повећао са 5,6к на 47к чиме је повећан хистерезис у циљу отклањања повремених сметњи које се јављају.



Нема коментара:

Постави коментар